Спосіб одержання литого композиційного матеріалу на основі алюмінієвого сплаву

1. Спосіб одержання литого композиційного матеріалу на основі алюмінієвого сплаву, що 3 62123 якісний склад інтерметалідної зміцнюючої фази контролюють дією на розплав постійного магнітного поля, яке накладають при охолодженні і кристалізації розплаву. Величина індукції постійного магнітного поля, накладеного на розплав, знаходиться в межах 0,1-0,5 Тл. Рішення поставлених задач досягається використанням ливарної in-situ технології - синтезу зміцнюючої фази (інтерметалідів) в результаті контрольованої екзотермічної реакції між матричним сплавом і легуючими елементами розплаву. Процес одержання ЛКМ за рахунок протікання реакції "in-situ" - синтезу, забезпечує безперервний контакт між легуючими елементами і алюмінієвим розплавом, гарантуючи міцність зв'язків матриці з інтерметалідними зміцнюючими включеннями. Накладання постійного магнітного поля з індукцією 0,1-0,5 Тл, дозволяє контролювати форму і розмір інтреметалідних включень при сталих швидкостях охолодження розплаву (1-1,3 °C/с). Магнітне поле впливає на структуру матеріалу, а особливо на розміри і форму інтерметалідних включень, що в свою чергу, обумовлює показники властивостей ЛКМ. Розмір, морфологія та кількість зміцнюючих включень - визначають триботехнічні показники матеріалу. Постійне магнітне поле, що накладається в період твердіння і кристалізації розплаву, сприяє посиленню дифузії легуючих компонентів, створює примусову конвекцію, яка забезпечує збільшення числа зародків інтерметалідів, що утворюються в розплаві. Оптимальною межею впливу 4 індукції магнітного поля є 0,1-0,5 Тл. Зниження індукції менше 0,1 Тл - це практична відсутність магнітного поля, і вплив його на структуру ЛКМ не ідентифікується. Підвищення значення індукції магнітного поля більше 0,5 Тл призводить до збільшення розмірів включень, виникнення зон пухкості навколо них і зниження властивостей сплаву. Приклад. По вищевикладеному способу були виготовлені зразки ЛКМ. Для одержання ЛКМ використовували алюміній технічної чистоти (А6). Після його розплавленим і ізотермічної витримки 5 хв. при температурі 800 °C в отриманий розплав вводили металевий Ni в кількостях 0,5;3; 8;10 ваг. %, концентрації легуючого елементу. Після 10 хв. ізотермічної витримки сплаву тигель із сплавом розташовували в міжполюсному просторі електромагніту, де розплав охолоджувався та кристалізувався. При цьому індукція магнітного поля складала: 0;0,25;1 Тл. Вплив величини індукції магнітного поля на структуру ЛКМ приведено в таблиці. Застосування запропонованого способу одержання ЛКМ, за рахунок оптимізації структурних складових дозволяє понизити тертя, підвищити зносостійкість і жароміцність. Введення в алюміній легуючого компонента за наявності його в сплаві в межах 3-8 ваг. % забезпечує утворення інтерметалідних включень у кількості 5-20 об. %. При цьому під дією магнітного поля формується евтектична структура сплаву. Таблиця Вплив величини індукції магнітного поля на структуру ЛKM Сплав В=0 Al+0,5 % Ni Al+3 % Ni Al+8 % Ni Al+10 %Ni до 100 до 50 20-30 Комп’ютерна верстка І.Скворцова Розмір інтерметалідних включень, мкм Величина індукції магнітного поля (В), Тл В=0,25 В=1,0 Включення інтерметалідів відсутні 30-50 300-500 50-70 700-800 200-300 до 1000. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601